Mitoitus Kokkola

[kjg]

Mietinnässä on meille uuden talon lämmitysjärjestelmän päivitys. Jos saisi hieman suuntaviivoja suunnitteluun.

Rakennuksen sijainti Suomen kartalla: Keski-Pohjanmaa
- Rakentamisvuosi?  2007, tasamaa
- Sanyon 9kw VILP:n kanssa kokonaissähkönkulutus 33000kwh sis. talli 55m2 patterilämmitys 5-10c.
- Nyt 4 asukasta
- Vesikiertoinen lattialämmitys
- Koneellinen IV, lämmön takaisinotto Vallox 130e x2
- Lämmitettävän rakennuksen ulkomitat tai ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus = 50m
- Ulkoseinien lämpöeristeen materiaali ja paksuus, ulkoseinän kokonaispaksuus? Mineraalivilla 200, tiiliverhous
- Kerrosten lukumäärä? 2
- Lämpimien tilojen neliömäärät kerroksittain (väliseiniä yms. ei lasketa pois)? Ala 140, ylä 120
- Huonekorkeudet kerroksittain? Alhaalla 2,8; ylhäällä 2,6m
- Alapohjan u-arvo 0.2: betonilaatta 80mm, eriste 150mm
- Yläpohjan u-arvo 0.13: eriste 350mm
- ulkoseinän u-arvo 0.23
- Millaiset ikkunat? 2 lasia, ala normaalia hieman suurempi
- Onko muita lämmitettäviä tiloja, esim. autotalli? Ei maalämmöllä.

Kiitos

[tomppeli]

Tervetuloa mukaan foorumille!
Pahoittelen, että vastaaminen viipyi. Lämmin kesä houkuttelee pois tietsikan luota!
Koetin tehdä laskelman ja liitin siitä tulosteen omaan viestiisi.
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Talo  ”kjg”         KOKKOLA      (Keski-Pohjanmaa)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ
- Talon alakerta: Lattialämmitys, 21 C, 140 m2, 392 m3,      6,07 kW   18 036 kWh
- Talon yläkerta: Lattialämmitys, 21 C, 120 m2, 312 m3,      5,20 kW   13 112 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ      11,3 kW   31 147 kWh

VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:            ( LATTIALÄMMITYS  +31 C )   
• Kiinteistö,  260 m2,  704 m3          4,8 COP   10,70 kW   31 147 kWh
- Lämmin käyttövesi         2,6 COP   0,55 kW   4 800 kWh
- Yhteensä         4,3 SCOP   11,2 kWh   35 947 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -1 140 kWh   0,36 kW   34 807 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   34 807 kWh
- Pumpulla tuotetaan             12,00 kW   34 807 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää         0 kWh
  Yhteensä               34 807 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho         11,2 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )         12,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -36 C
▪ Maasta kerätään          ( 4,3 COP)   9,5 kW   26 719 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä         8 088 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kwh)         8 088 kWh
Tarvitaan 274 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,71 l/s.
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille:
• Kaivon painehäviö 0,71 l/sek virtauksella ja 40 mm putkilla, ΔT = 3,3 K         1,74 bar (174 kPa)
• Kaivon painehäviö 0,71 l/sek virtauksella ja 45 mm putkilla, ΔT = 3,3 K         0,91 bar (91 kPa)
• Kaivon painehäviö 0,71 l/sek virtauksella ja 50 mm putkilla, ΔT = 3,3 K         0,5 bar (50 kPa)
Tai vaakakeruupiiri, kostea savi, 723 metriä, upotussyvyys vähintään 1,2 m. Savi on lämmön keruun kannalta hyvä maalaji.
...
Jos haluat, lähetän koko laskelman sinulle tavalliseen sähköpostiisi. Silloin voisit itse korjata virheelliset lähtötiedot.
Foorumin mailiin ei voi laittaa liitetiedostoja. Koko laskelma on tänne liian iso, noin 700 kB.
Laskentaohjelman avaamiseen tarvitaan koneellesi ladattu ilmainen LibreOffice -toimisto-ohjelma.
Laskentapohja on myöskin ladattavissa täältä.

Tämäkin mitoituslaskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus.
Luotettavimman suunnittelun ja mitoituksen saat paikalliselta alan ammattisuunnittelijalta.

[kjg]

Kiitos mitoituksesta. Energiankulutusta laskin itse niin, että 33MW - 3000kW (talli) - 6000kW (käyttösähkö). Oletetaan COP 1.5, jolloin energiantarve 36MW, joka täsmää laskelmaan. Edustajalta arvio oli 30MW, mutta hieman ekstraa kaivoon ottamalla päästiin sopivaan lopputulokseen. Invertteripumppua ilmeisesti kannattanee suosia, kun kohteen energiankulutus ei ole täysin (jos yhtään) tiedossa?

Tarjouksissa Niben 1255 3-12kW ja Oilonin Cube House 13 (12.7kW) eroa 1700e (17400><19100e vanhan systeemin purku sisältyen). Kaivo molempiin 270m, kollektori 50mm. Onko kokemuksia on-off koneesta lattialämmityskohteessa ilman erillistä puskurivaraajaa? Vai valitsenko suosiolla invertterin...

[fraatti]

Kiitos mitoituksesta. Energiankulutusta laskin itse niin, että 33MW - 3000kW (talli) - 6000kW (käyttösähkö). Oletetaan COP 1.5, jolloin energiantarve 36MW, joka täsmää laskelmaan. Edustajalta arvio oli 30MW, mutta hieman ekstraa kaivoon ottamalla päästiin sopivaan lopputulokseen. Invertteripumppua ilmeisesti kannattanee suosia, kun kohteen energiankulutus ei ole täysin (jos yhtään) tiedossa?

Tarjouksissa Niben 1255 3-12kW ja Oilonin Cube House 13 (12.7kW) eroa 1700e (17400><19100e vanhan systeemin purku sisältyen). Kaivo molempiin 270m, kollektori 50mm. Onko kokemuksia on-off koneesta lattialämmityskohteessa ilman erillistä puskurivaraajaa? Vai valitsenko suosiolla invertterin...

Ottaisin invertterin noinkin suuren on-off koneen kanssa. Käyttöveden teko tehokkailla on-off koneilla ei aina suju kuin elokuvissa...

[kjg]

Oma veikkaus, että todellinen kulutus on arviota pienempi. Pienillä säädöillä sai jo alennettua kesän kulutusta 200kwh/kk.
Mitenhän tuossa kävisi, jos ottaisi 10kw Oilonin kaivoa pienentämättä (270m).

Pienin arvio tällä hetkellä tarpeesta 8kw/210m.

[maalämmittää]

Jos tavoittelee täystehokonetta, niin kannattanee ottaa toimittajien ja tomppelin laskelmien mukainen. Parempi ylitehoa kuin alitehoa.
Muutaman satasen - tonnin ero ja mielenrauha.

Tai sitten säätelet ja seuraat kulutuksenne esim. 1 v ajan.
Talvikuukaudet on se joka ratkaisee.

... ja vielä: Yksittäiset kuukaudet ei kerro "juuri mitään", vaan ne pitää suhteuttaa lämmitystarveluvulla.
... mitoituksessa aikanaan lisäsin n. 10% keskimääräiseen mitattuun 10v öljynkulutukseen. 30% lisäys olisi tuottanut täystehoisen.

[kjg]

Mitenkäs tehdään, jos joutuu tuon 274m jakamaan kahteen kaivoon. Paljonko yhteismetrejä laitetaan? Miten kollektorin valinta kahden kaivon systeemissä, sama 50mm?

[Tipi]

Kaivon syvyyteen vaikuttaa maaporauksen määrä ja veden pinnan korkeus kaivossa. Kaivometrejä pitäisi löytyä vähintään sen verran, että tuo 274 m keruuputkea on aina vedessä. Tällä foorumilla on kerrottu, että teräsputkimetrejä pitää olla kaksinkertainen määrä vedessä verrattuna kallioporaukseen. Mikäli kallio ei ole syvällä, tuskin menee kauheasti pieleen esimerkiksi 2 x 150 m kaivoilla.

Kahden kaivon systeemissä riittää normaalit 40 mm keruuputket, koska keruun virtausmäärä kaivoa kohden puolittuu.

[tomppeli]

Mitenkäs tehdään, jos joutuu tuon 274m jakamaan kahteen kaivoon. Paljonko yhteismetrejä laitetaan? Miten kollektorin valinta kahden kaivon systeemissä, sama 50mm?

Laskenta antaa 2 x163 aktiivimetriä.
Siis yhteensä aktiivimetrejä tulee noin 326 ja lisäksi tulee 2 kertaa maaporausta.
Yhteensä porausta tulee maaporauksineen noin 334 m.
Syvyyden lissäntyminen johtuu siitä, että kaalioperän lämpötila nousee syvemmälle mentäessä.
Lämpökaivon parhaat metrit ovat syvällä, kaivon pohjalla. Siellä on lämpimintä.

Kaivojen etäisyys toisistaan pitää olla vähintään 25 metriä.
Jos kaivot ovat liian lähellä toisiaan, ne ryöstävät lämpöä toisiltaan.

Kaivot liitetään T -haaroittimilla toimimaan rinnakkain.
Kalliimmaksi tulee.

[euroshopperi]

Mulla on 2 x 165 m ja mittarit näyttää kierroksi yhteensä 60 L/ min. Eli 3600 L/h on mainio kierron määrä 40 mm kollektoreilla. Dt pyörii siinä 3-4 asteen välillä ja tulo ei juuri koskaan ole laskenut alle 0-asteen. 5 vuotta tulee täyteen marraskuussa.

[kjg]

Yhdellä kaivolla selvittiin. Tänään porattua: 12h ja 279m, kallio 9 metrissä.

Edit. Vuorokauden jälkeen vesi noussut kolmeen metriin eli 100% aktiivisuusmetrejä 270 ja 50% 6m = 273m.

17.9  laskettu kaivoon 50mm turbokollektori.  Vesi oli 2-3m maanpinnasta.
Liitokset tulee hitsaamalla n. 1,2m syvyyteen ja kaivo jätetään peittoon.

[kjg]

Tähän asti vettä liikuttanut lattiassa Grundfos UPS 25-40 180.
Valmistajan laskuri näyttää, että neliömäärä vaatisi esim saman merkin Alpha1 25-80 pumpun. Miten käytössä näkyy, jos pumppu on liian pieni?

[tomppeli]

Lattiakierron menon ja paluun välinen lämpötilaero nousee.
Joitakin lattiaosuuksia saattaa jäädä viileämmäksi tai vaille kiertoa.
Aika sen näyttää.

[fraatti]

Tähän asti vettä liikuttanut lattiassa Grundfos UPS 25-40 180.
Valmistajan laskuri näyttää, että neliömäärä vaatisi esim saman merkin Alpha1 25-80 pumpun. Miten käytössä näkyy, jos pumppu on liian pieni?

Shuntataanko vesi lattialämmitykseen?

Täällä kone lämmittää suoraan lattiaan(~240m), yhteensä rontti kilsa putkea ja pumppuna riittää helposti pelkkä mlpn sisäinen pumppu 7m nostokorkeudella.

[kjg]

Shuntataanko vesi lattialämmitykseen?

Täällä kone lämmittää suoraan lattiaan(~240m), yhteensä rontti kilsa putkea ja pumppuna riittää helposti pelkkä mlpn sisäinen pumppu 7m nostokorkeudella.

En ole varma ymmärränkö, mitä shunttaus tässä yhteydessä tarkoittaa...
Vastaavalla tavalla koneesta suoraan kolmelle jakotukki (yläk, alak, kosteat tilat). Kesällä tarkoitus sulkea muut paitsi kostean tilan piirit ja pitää edes hieman lämpöä laatoista.
Pumpuksi on siis tulossa f1255-12, onko tuohon siis edes välttämättä tulossa erillistä kiertovesipumppua? Asennus on hankittu kokonaispakettina. Kunhan aloin pohtia, onko asentajan kanssa vielä tarkistettava mitä osia on aikomuksissa käyttää.

[kjg]

Pari täyttä kuukautta on uusi systeemi ollut nyt käytössä. Valitettavasti vain sähkön kokonaiskulutus on seurannassa. Kesällä meni 600-700kwh/kk VILPin lämmittäessä vettä. Talon lisäksi talli 55m2, jota lämmittää nyt 2x1250w sähköpatteria, jotka asetettu 5 asteeseen. 2 autoa, joiden lämmitys aamuisin pakkasilla 30-60min sähköllä. Molemmissa kerroksissa +20c pysyy varsin tarkasti. Ulkona -15c on alimmat lukemat tänä aikana, jolloin pumppu kävi hetkellisesti max 68Hz, keruu sisään +2,5c, lämmityspiiriin tuolloin +33c vettä. Nyt nollakeleillä ja pienillä hertseillä keruu sisään hieman yli +4c ja jos ajaa asteminuutit nollaan, tunnin levon jälkeen tulo +4.8c.

Marraskuu 1200kwh, vesi 9m2. Niben tuotto lämmitykseen 2200kwh, veteen 130kwh. Keskilämpötila +4.3c.

Joulukuu 1600kwh, vesi 11m2 (puolet kuukaudesta kaikki (2+2) lomalla, kotona). Niben tuotto 3080kwh/160kwh. Keskilämpötila -1.3c.

Odotellaan kylmempiä aikoja. Näillä kulutuksilla tallin ILP-ajatus taitaa jäädä toteuttamatta ellei tule tarve nostaa lämpöjä.

[kjg]

Tammikuun kokonaiskulutus 1899kWh ja vettä 8,3m3. Pumppu tuotti lämmitysenergiaa oman laskentansa mukaan 3909kWh.
Kylmimmän päivän keskilämpötila -22 ja alin hetkellinen -27c. Pumppu kävi noina kahdenkympin päivinä ~70Hz ja maksimi 79Hz. Eli nämä pakkaset olisi selätetty vielä pienemmällä 8kW venytetyllä pumpulla. Meluhaittaa ei tule vaikka pumppu on kuitenkin lähes keskellä alakertaa. Kaivosta tuli kylmien päivien jälkeen +1.6c. Saa nähdä, pysyisikö kaivon viileneminen maltillisena vuosien saatossa ja pysyttäisiin plussalla.

[kjg]

Kohta vuosi pumpattu lämpöä tällä pumpulla. Nyt lämmityskauden alettua tuli huomattua, että taas keruun menoputkessa lorisee ilma. Tätä en aikaisemmin ole huomannut ja pumppu on kuitenkin khh:ssa.

Kun laitan keruun pumpun täydelle teholle, saan ilmat ulos automaatti-ilmaimesta. Paine ei ole vuodessa laskenut, 1bar.

Piiriähän ei ilmattu lainkaan asennuksen yhteydessä. Voiko johtua vielä siitä vai miten lähtisi ratkomaan. Toki tässä pitänee ottaa asentajan yhteyttä?

[ishiba]

Voihan niitä ilmoja tuosta painemittarin yläpuolella olevasta nipastakin päästellä. Vähän huonosti ne ilmat saattaa sieltä poistua ilman erillistä ilmausoperaatiota.

[kjg]

Ilma on nyt pysynyt pois keruupiiristä ilman sen suurempia toimia, seuraillaan.

Vuosi tuli täyteen. Pumpun kertoman mukaan tuotettu lämpöenergia 21000kwh lämmitykseen ja veteen 1800kwh. Vuoden sähkönkulutus 12500kwh. Talli siis 55m2 ja pidetään plussalla sähköpatterein.

Sisälämpö oli viime talvena aika lailla 20°c. Taidetaan nyt nostaa asteella.
Vedenkulutus tulee kasvamaan.
Mitoitus ehkä yläkanttiin. Kallioperän laatu foorumilla mainitun kartan mukaan hieman heikko, joten ylimääräiset metrit tulevat tarpeeseen.

Käyttöaika 5874h, josta käyttöveteen 443h. Käynnistyksiä 871. Kylpy- ja kodinhoitohuoneessa lämmitys kesälläkin.

[kjg]

Ensimmäinen täysi vuosi takana.
Sähköä kului yhteensä v. 2019 12150 kWh. Heinäkuussa pienin kulutus, 465 kWh. Veden kulutus 116m³.
Pumpun ilmoittama (laskennallinen) tuotto lämmitykseen 21500 kWh ja käyttöveteen 1900 kWh.

Edelleen mietinnässä viilennykset. Jollain aikavälillä tulee varmaankin ajankohtaiseksi molempien kerrosten viilentäminen. Helteillä yläkerrassa +30c. 2*Ilp vai maaviileä kahdella konvektorilla vai ilp+maaviileä. Alakertaan ilp helppo asentaa. Samalla saisi varalämmönlähteen. Yläkerrassa ulkoyksikön sijoittaminen ns nätisti vaikeampaa ilman pitkiä putkivetoja.

[jmaja]

Onko tuo 12150 kWh siis verrannollinen VILP-aikaiseen 33 000 kWh? Mistä tuli näin valtava ero?

Ilmeisesti mitoitus meni varsin reilusti yläkanttiin, jos MLP on tuottanut vain 23 400 kWh ja laskelmassa oli 34 8000 kWh. Mistä moinen ero? Ja miten VILP on voinut viedä tuon 33 000 kWh. Tuolla MLP:n ilmoittamalla lämmitystarpeellahan olisi pitänyt päästä suoralla sähkölläkin tuohon 33 000 kWh.

[kjg]

Onko tuo 12150 kWh siis verrannollinen VILP-aikaiseen 33 000 kWh? Mistä tuli näin valtava ero?

Ilmeisesti mitoitus meni varsin reilusti yläkanttiin, jos MLP on tuottanut vain 23 400 kWh ja laskelmassa oli 34 8000 kWh. Mistä moinen ero? Ja miten VILP on voinut viedä tuon 33 000 kWh. Tuolla MLP:n ilmoittamalla lämmitystarpeellahan olisi pitänyt päästä suoralla sähkölläkin tuohon 33 000 kWh.

Ei varmasti täysin verrannollinen. Asujat vaihtuivat tuossa välissä ja kulutustottumuksista ei tietoa. Autotalli vieneet ihan reilusti sähköä, jos pitää korkeampaa lämpötilaa. Nyt siis siellä 5c. Asukasmäärässä myös suuri ero (10->4).

Vanha Sanyo CO2 ei tainnut ihan parhaita olla. Cop 1-2?

Mitoitus ehkä yläkanttiin. Aikaisempi lämmöntarve ei ollut millään tavalla tiedossa, eikä jääty seuraamaan. Toisaalta, vedenkulutus tulee varmaan tässä vuosien saatossa tuplaantumaan. Lisäksi tulee varmaan kylmempiä vuosia vielä vastaan kuin v 2019. Keruun tulo viime talvena alimmillaan 1.2 ja tulee siitä varmaan vielä alas. Joten tyytyväinen olen että ns ylimääräisiä metrejä porattiin. Aikomus on tässä kuitenkin asua parhaimmillaan 30-40v.

Edit.
Lisäksi meillä ollut talvella lämmöt alakerrassa n 20 ja yläkerrassa 18-19, joten tämäkin vähentää lämmön tarvetta lasketusta.

[kjg]

Toinen täysi pumppausvuosi takana. Kokonaissähkönkulutus 12 570kwh. Nibe kertoo tuottaneensa lämmitykseen 18 440kwh ja käyttöveteen 2330kwh. Käynnistyksen vuodessa 710. Vettä kului 157m³, nousu melkoinen.

Taisi olla koko vuoden alakerran Vallox 130e asetuksella 2, kun aikaisemmin ykkösellä. Tehostuksia ei tosin sitten käytetty. Tuosta tulisi eroa jo melkein 500kwh/a.
Tallin sähköpattereille laitettu tälle talvelle kulutusmittarit. Maalämpöpumpulle ja keväällä asennetulle ILPille hankittuna myös mittarit. Asennetaan, kunhan tulisi sähkömiehelle muutakin tarvetta.
ILP oli yläkerrassa päällä koko jäähdytyskauden tavoitelämpötilana 24c. Tuo oli kyllä joka pennin arvoinen sijoitus asuinmukavuutta ajatellen.
Koko vuoden oli joku päivätkin kotona, yli puolet vuodesta vähintään 4 henkeä.

Tälle vuodelle ei nyt mitään muutoksia ole hakusessa. Ehkä ILP myös alakertaan

Ensimmäinen täysi vuosi takana.
Sähköä kului yhteensä v. 2019 12150 kWh. Heinäkuussa pienin kulutus, 465 kWh. Veden kulutus 116m³.
Pumpun ilmoittama (laskennallinen) tuotto lämmitykseen 21500 kWh ja käyttöveteen 1900 kWh.

Edelleen mietinnässä viilennykset. Jollain aikavälillä tulee varmaankin ajankohtaiseksi molempien kerrosten viilentäminen. Helteillä yläkerrassa +30c. 2*Ilp vai maaviileä kahdella konvektorilla vai ilp+maaviileä. Alakertaan ilp helppo asentaa. Samalla saisi varalämmönlähteen. Yläkerrassa ulkoyksikön sijoittaminen ns nätisti vaikeampaa ilman pitkiä putkivetoja.

7.1.20 Korjattu kokonaiskulutus

[kjg]

Kolme vuotta maalämpöä takana.
Nibe 1255-12
Käyttötunnit 18300h eli 6100/a
Käynnistyksiä 2150 eli n. 700/a
Pumpun tuotto (Niben sisäinen)
 Lämmitykseen 61500kwh eli 20500/a
 Käyttöveteen 6400kwh eli 2100/a (vedenkulutus nousussa, nyt arvio 150m³/a)

Keruu sisään alimmillaan +1,2°c
Kompressorin maksimikierrokset 86Hz

Koko kiinteistön sähkönkulutus 12-14MWh/a. Autotallin pattereissa mittarit kiinni viime talven ja kulutus oli 1500kWh. Yläkerrassa jäähdyttävä ILP töissä koko kesän pyynnillä 23c. MLP:n kulutusmittari odottaa edelleen asentajaa.

Lähtötiedoissa mitoitukselle joitain selkeitä poikkeamia todellisuuteen. Tarkemmin asiaan itse tutkimalla olisi mitoituksessa varmaankin päästy hieman alhaisempiin lukemiin. Pienempää pumppua tuskin olisi kuitenkaan kannattanut ottaa. Kaivossa hieman runsaasti metrejä, mutta jospa se palvelisi nyt talon eliniän.